一种用于减轻预滑动摩擦的伺服进给装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于减轻预滑动摩擦的伺服进给装置及控制方法，它解决了现有技术中典型的直线运动导轨滑块在运动反向时无法克服预滑动强非线性摩擦影响的问题，采用基于摩擦模型的前馈补偿方法精确、鲁棒地补偿位置跟踪误差，显著减小预滑动阶段的时变非线性问题的影响，大大提高复杂曲面加工质量；其技术方案为：包括两个相互平行的导轨，每个导轨与多个滑块滑动连接；所述滑块上方安装柔性机构，所述柔性机构支撑于工作台的底部，通过柔性机构减轻预滑动摩擦；所述工作台由直线运动机构驱动，且直线运动机构与工作台之间设置力传感器。

A Servo Feed Device and Control Method for Reducing Pre-sliding Friction

The present invention discloses a servo feeding device and control method for reducing pre-sliding friction. It solves the problem that the typical linear motion slider can not overcome the strong non-linear friction effect of pre-sliding when moving backward in the prior art. The feedforward compensation method based on friction model is used to compensate position tracking error accurately and robustly, and significantly reduces the time of pre-sliding stage. The influence of variable nonlinearity greatly improves the processing quality of complex curved surface; the technical scheme includes two parallel guideways, each of which slides with multiple sliders; a flexible mechanism is installed above the slider, which is supported at the bottom of the worktable and reduces pre-sliding friction through the flexible mechanism; the worktable is driven by a linear motion mechanism and is straight. A force sensor is arranged between the linear motion mechanism and the worktable.

【技术实现步骤摘要】
一种用于减轻预滑动摩擦的伺服进给装置及控制方法
本专利技术涉及高速精密数控加工装备领域，尤其涉及一种用于减轻预滑动摩擦的伺服进给装置及控制方法。
技术介绍
直线运动导轨由于其低成本、大运动范围、高离轴刚度和坚固性而被广泛应用于精密运动平台。其在超精密运动平台越来越多的应用，例如，分别作为空气静压轴承和清洁室兼容的替代品。然而，直线运动导轨的使用通常导致位置跟踪误差，当工作台试图克服运动反转期间的预运动(即，预滚动/预滑动)摩擦时发生。位置跟踪误差只能被反馈控制部分地抑制，因为反馈控制只能在误差发生之后才能采取纠正措施，所以，超出了使用反馈控制所能实现的范围。因此，前馈补偿最常用于抑制位置跟踪误差。位置跟踪误差的前馈补偿是通过使用预运动摩擦模型预测并先发地抵消一个平台所受摩擦力来实现的。为了有效，摩擦模型必须足够精确；并且为了实用，模型应该具有最小数量的参数，这些参数应较易识别，而不需要频繁地重新校准。然而，简单的预运动摩擦模型往往没有足够的精度，因此需要复杂的模型。此外，简单和复杂的预感摩擦模型都不能对经常作为时间和/或阶段位置的函数出现的机内摩擦动力学的变化具有鲁棒性。因此，需要频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于减轻预滑动摩擦的伺服进给装置，其特征在于，包括两个相互平行的导轨，每个导轨与多个滑块滑动连接；所述滑块上方安装柔性机构，所述柔性机构支撑于工作台的底部，通过柔性机构减轻预滑动摩擦；所述工作台由直线运动机构驱动，且直线运动机构与工作台之间设置力传感器。

【技术特征摘要】
1.一种用于减轻预滑动摩擦的伺服进给装置，其特征在于，包括两个相互平行的导轨，每个导轨与多个滑块滑动连接；所述滑块上方安装柔性机构，所述柔性机构支撑于工作台的底部，通过柔性机构减轻预滑动摩擦；所述工作台由直线运动机构驱动，且直线运动机构与工作台之间设置力传感器。2.根据权利要求1所述的一种用于减轻预滑动摩擦的伺服进给装置，其特征在于，所述柔性机构包括与滑块相连的外平台、与工作台连接的内平台，内平台与外平台之间通过柔性铰链相连。3.根据权利要求2所述的一种用于减轻预滑动摩擦的伺服进给装置，其特征在于，所述内平台设于外平台内部，呈双平行四边形结构。4.根据权利要求1所述的一种用于减轻预滑动摩擦的伺服进给装置，其特征在于，所述导轨安装于底座上方，所述底座内部安装有用于测量工作台位置的光栅尺。5.根据权利要求1所述的一种用于减轻预滑动摩擦的伺服进给装置，其特征在于，所述直线运动机构为电机驱动的滚珠丝杠机构，电机与滚珠丝杠机构之间安装扭矩传感器。6.根据权利要求5所述的一种用于减轻预滑动摩擦的伺服进给装置，其特征在于，所述滚珠丝杠机构包括丝杠和套设于丝杠上的螺母，螺母与连接架之间设置力传感器，所述连接架与工作台相连。7.根据权利要求1-6任...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜付鑫，杨浩锦，卢佳佳，冯显英，李慧，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37